[发明专利]一种硅烷交联的乙烯醋酸乙烯共聚物胶膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅烷交联的乙烯醋酸乙烯共聚物胶膜的制备方法。

背景技术

目前，太阳能发电正在成为最重要的新能源。太阳能电池是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

常规的太阳能电池封装结构如下：上层为钢化玻璃，中间层为电池片，下层为背板，在玻璃和电池片、电池片和背板之间各有一层或双层乙烯醋酸乙烯共聚物胶膜（EVA胶膜）将各层材料牢固的粘接起来。EVA胶膜是太阳能电池的重要封装材料，为了保证封装后的太阳能电池长期有效的户外工作，EVA胶膜必须具有足够高的透光率，与组件材料玻璃、电池片、背板等具有长期有效的高粘接强度，优异的耐候性（耐紫外、耐高低温、耐高湿）以及良好的封装加工性。

乙烯醋酸乙烯共聚物树脂（EVA）是一种线性结构的聚合物，其耐热性、抗蠕变性和弹性都较差，并不能直接用于太阳能电池组件的封装。现有的方法是采用交联剂使EVA树脂发生交联反应生成三维立体结构，从而实现材料从“可溶可融”的热塑性聚合物到“不溶不融”的热固性聚合物的转变。交联的EVA树脂使用性能发生了重大变化，包括流动性下降，强度、硬度和弹性增加，机械性能、耐热性、耐候性、抗化学能力提高，使用寿命延长等。目前，交联的EVA胶膜完全可以满足太阳能电池组件长期户外使用的要求，使用寿命可以达到25年以上。

现有技术中，常用的交联剂为有机过氧化物。广泛应用的有机过氧化物是二烷基过氧化物、特丁基过氧化苯甲酸盐及过氧酯类。有机过氧化物分解生成自由基夺取了聚合物中的氢，并由此产生聚合物的自由基，形成再结合的C-C键，完成了化学交联。在聚合物交联反应中，助交联剂可以迅速地与夺氢反应而生产的聚合物自由基发生反应，提高聚合物自由基的稳定性，达到提高交联效果的目的，包括降低交联温度，加快交联时间，改善粘合性，提高耐热性，改善耐压缩永久变形等物性。因此，在有机过氧化物交联中，助交联剂有着重要的作用。一般来说，用做助交联剂的化合物多是具有一个或二个以上双键的不饱和化合物。目前，适用于EVA交联反应的助交联剂主要有：氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯等。以目前常规使用的化合物为例，有机过氧化物为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯(TBEC)，助交联剂为异氰脲酸三烯丙酯，按质量份计，一般100份乙烯醋酸乙烯共聚物树脂需加入有机过氧化物叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.5~1.0%和助交联剂异氰脲酸三烯丙酯1.0~2.0%，将上述组合物混合均匀，经挤出、流延、冷却、牵引、卷取等工序加工成EVA胶膜。将该EVA胶膜放入太阳能电池组件中之后，在真空层压机中进行层压，在温度140~145℃、抽真空5分钟，加压10~13分钟、加压压力0.5~1.0kg/cm²条件下，乙烯醋酸乙烯共聚物树脂发生交联反应，交联度可以达到80~90%。

然而，实际应用发现，上述过氧化物交联的EVA胶膜存在如下问题：(1) 由于加入大量的有机过氧化物和助交联剂，容易促使EVA胶膜产生黄变，并由于EVA胶膜黄变造成组件功率下降，此外，大量的有机过氧化物分解产生小分子容易产生气泡，影响产品质量；(2) 由于乙烯醋酸乙烯共聚物树脂是在层压过程中发生交联反应的，因而，为了保证一定的交联度，层压时间较长（一般在10~13分钟），导致了生产效率低等缺点；(3) 由于大量有机过氧化物和助交联剂的加入，在EVA胶膜生产过程当中应当严格控制生产加工温度不超过90℃，否则极易产生胶料，造成停产、物料报废等等损失，因而工艺条件较为苛刻。

因此，开发一种新的EVA胶膜的制备方法，以更适用于太阳能电池组件，具有积极的现实意义。

发明内容

本发明目的是提供一种硅烷交联的乙烯醋酸乙烯共聚物胶膜的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种硅烷交联的乙烯醋酸乙烯共聚物胶膜的制备方法，将组合物混合均匀，经挤出、流延、冷却、牵引、卷取，即可得到硅烷交联的乙烯醋酸乙烯共聚物胶膜；

所述挤出的加工温度为100~150℃；

所述组合物包括如下组分，以质量计：

乙烯醋酸乙烯共聚物          100份

硅烷偶联剂A                0.1~2份

硅烷偶联剂B                0.1~2份